راهنمای موج با استفاده از نانوذرات سیلیکونی ساخته شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان موسسه آاستار نشان دادند که می‌توان با استفاده از نانوذرات، راهنمای موج تولید کرد. در این روش پژوهشگران نانوذرات را در یک خط ردیف کرده و با چیدمانی ویژه، راهنمای موج می‌سازند. این ساختار پتانسیل‌های مختلفی برای استفاده در حوزه‌هایی نظیر مدارات الکترونیکی مبتنی بر نور، زیست‌حسگر و مخابرات کوانتومی دارد.

انتقال نور در مقیاس‌های بسیار کوچک برای برخی حوزه‌ها اهمیت زیادی دارد و معمولا برای این کار از راهنما‌های طول موج سیلیکونی مستطیلی استفاده می‌شود. این راهنما‌های نوری نقش سیم را در مدار‌های الکترونیکی ایفا می‌کنند. برای کاهش بیشتر ابعاد ادوات الکترونیکی، نانوذرات فلزی گزینه جایگزین هستند. این نانوذرات هر چند که در مقیاس‌های کوچک به خوبی نور را محدود می‌کنند، اما نشت زیادی دارند.

پژوهشگران موسسه آاستار روشی برای افزایش کارایی این نانوذرات ارائه کردند. آن‌ها برای این کار نانوذرات سیلیکونی استوانه‌ای ساختند. اولین نانوذره در اثر تابش نور برانگیخته می‌شود و سپس با استفاده از یک میکروسکوپ نوری میدان نزدیک، نوری که به نانوذرات بعدی می‌رسد اندازه‌گیری می‌شود. زمانی که این کار انجام شد، این گروه تحقیقاتی نشان دادند که میزان افت نور در این روش بسیار کم است.

کوزونتسوف از محققان این پروژه می‌گوید: «این اولین باری است که نشان داده می‌شود که نوسانات جفت شده می‌تواند به خوبی نور را هدایت کند و این کار در ابعاد کوچکتر از طول موج نور و در مسافت‌های طولانی در حد چندصد میکرومتر انجام می‌شود. این اولین گام به سوی راهبرد کاملا جدیدی در فتونیک سیلیکونی است.»

این نانوذرات با هم در تماس نیستند در عوص نور از طریق رزونانس میدان مغناطیسی به ذره بعدی منتقل می‌شود. هر یک از این ذرات یک پراش دهنده نوسانی بوده به‌طوری که اگر شما یک ذره را در نظر بگیرید، آن ذره نور را به تمام جهات پراش می‌دهد. اما زمانی که تمام ذرات در یک ردیف قرار گیرند، بدون نشت، با یک طول موج کار انجام می‌شود.